JPH07240920A - ディジタル画像データの圧縮および伸張 - Google Patents
ディジタル画像データの圧縮および伸張Info
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- JPH07240920A JPH07240920A JP2964494A JP2964494A JPH07240920A JP H07240920 A JPH07240920 A JP H07240920A JP 2964494 A JP2964494 A JP 2964494A JP 2964494 A JP2964494 A JP 2964494A JP H07240920 A JPH07240920 A JP H07240920A
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- Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 誤差の少ないディジタル画像のデータ圧縮お
よびデータ伸張装置を提供することを目的とする。 【構成】 外部から供給される入力画像データを離散コ
サイン変換して圧縮画像データを生成する画像データ圧
縮手段（２）と、画像データ圧縮手段にて生成される圧
縮画像データを逆方向に離散コサイン変換して伸張画像
データを生成する画像データ伸張手段（３）と、入力画
像データと画像データ伸張手段にて生成される伸張画像
データとの差分をとり誤差データを生成する差分手段
（４）とを有する。また、圧縮画像データを逆方向に離
散コサイン変換して伸張画像データを生成する画像デー
タ伸張手段（８）と、誤差データと画像データ伸張手段
にて生成される伸張画像データの加算を行い復元画像デ
ータを生成する復元画像データ生成手段（１０）とを有
する。
よびデータ伸張装置を提供することを目的とする。 【構成】 外部から供給される入力画像データを離散コ
サイン変換して圧縮画像データを生成する画像データ圧
縮手段（２）と、画像データ圧縮手段にて生成される圧
縮画像データを逆方向に離散コサイン変換して伸張画像
データを生成する画像データ伸張手段（３）と、入力画
像データと画像データ伸張手段にて生成される伸張画像
データとの差分をとり誤差データを生成する差分手段
（４）とを有する。また、圧縮画像データを逆方向に離
散コサイン変換して伸張画像データを生成する画像デー
タ伸張手段（８）と、誤差データと画像データ伸張手段
にて生成される伸張画像データの加算を行い復元画像デ
ータを生成する復元画像データ生成手段（１０）とを有
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル画像処理に
関し、特にディジタル画像のデータ圧縮およびデータ伸
張に関する。
関し、特にディジタル画像のデータ圧縮およびデータ伸
張に関する。
【０００２】
【従来の技術】ディジタル画像は、２次元に配列された
画素の集まりである。各画素の情報を表す画素データは
ディジタルデータであり、画素データの集まりが画像デ
ータである。
画素の集まりである。各画素の情報を表す画素データは
ディジタルデータであり、画素データの集まりが画像デ
ータである。
【０００３】画像データの圧縮を行えば、ディジタル画
像のデータ量を減らすことができる。データの圧縮方法
には、可逆符号化と不可逆符号化がある。可逆符号化
は、符号化したデータを復号化すると、符号化前のデー
タに戻すことができる符号化方式である。不可逆符号化
は、符号化したデータを復号化すると多少の誤差を含ん
だデータに戻され、符号化する前のデータに完全に戻す
ことができるとは限らない符号化方式である。
像のデータ量を減らすことができる。データの圧縮方法
には、可逆符号化と不可逆符号化がある。可逆符号化
は、符号化したデータを復号化すると、符号化前のデー
タに戻すことができる符号化方式である。不可逆符号化
は、符号化したデータを復号化すると多少の誤差を含ん
だデータに戻され、符号化する前のデータに完全に戻す
ことができるとは限らない符号化方式である。
【０００４】ディジタル画像データの標準的な圧縮およ
び伸張方式として、ＪＰＥＧ（ｊｏｉｎｔ ｐｈｏｔｏ
ｇｒａｐｈｉｃ ｅｘｐｅｒｔ ｇｒｏｕｐ）方式が知
られている。ＪＰＥＧ方式には、ＤＣＴを基本とした不
可逆圧縮方式とＤＰＣＭ（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ
ＰＣＭ）を行う可逆圧縮方式とがある。以下、特に断ら
ない限りＤＣＴを基本とした不可逆圧縮方式をＪＰＥＧ
という。
び伸張方式として、ＪＰＥＧ（ｊｏｉｎｔ ｐｈｏｔｏ
ｇｒａｐｈｉｃ ｅｘｐｅｒｔ ｇｒｏｕｐ）方式が知
られている。ＪＰＥＧ方式には、ＤＣＴを基本とした不
可逆圧縮方式とＤＰＣＭ（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ
ＰＣＭ）を行う可逆圧縮方式とがある。以下、特に断ら
ない限りＤＣＴを基本とした不可逆圧縮方式をＪＰＥＧ
という。
【０００５】図６は、ＪＰＥＧデータ圧縮とＪＰＥＧデ
ータ伸張の処理手順を示す。図６（Ａ）は、ＪＰＥＧデ
ータ圧縮の処理を示すブロック図である。原画像データ
Ｓ５０は、データ圧縮の対象となる２次元画像を表す画
像データであり、空間領域で表される。ＤＣＴ演算処理
回路５１は、原画像データＳ５０を例えば８×８画素の
ブロックに分割し、各ブロックに対してＤＣＴ演算を行
い、ＤＣＴ係数Ｓ５１を生成する。ＤＣＴ演算は、空間
領域から周波数領域の成分への変換を行う。ＤＣＴ係数
Ｓ５１は、周波数領域で表される情報（空間周波数成
分）である。
ータ伸張の処理手順を示す。図６（Ａ）は、ＪＰＥＧデ
ータ圧縮の処理を示すブロック図である。原画像データ
Ｓ５０は、データ圧縮の対象となる２次元画像を表す画
像データであり、空間領域で表される。ＤＣＴ演算処理
回路５１は、原画像データＳ５０を例えば８×８画素の
ブロックに分割し、各ブロックに対してＤＣＴ演算を行
い、ＤＣＴ係数Ｓ５１を生成する。ＤＣＴ演算は、空間
領域から周波数領域の成分への変換を行う。ＤＣＴ係数
Ｓ５１は、周波数領域で表される情報（空間周波数成
分）である。
【０００６】ＤＣＴ係数Ｓ５１は、量子化演算処理回路
５２において量子化演算され、量子化データＳ５２が生
成される。ＤＣＴ係数Ｓ５１は、周波数成分によって変
化する量子化係数で除算され、低い周波数成分のＤＣＴ
係数ほど細かく、高い周波数成分ほど粗く量子化が行わ
れる。
５２において量子化演算され、量子化データＳ５２が生
成される。ＤＣＴ係数Ｓ５１は、周波数成分によって変
化する量子化係数で除算され、低い周波数成分のＤＣＴ
係数ほど細かく、高い周波数成分ほど粗く量子化が行わ
れる。
【０００７】量子化データＳ５２は、符号化演算処理回
路５３においてハフマン符号化され、圧縮画像データＳ
５３が生成される。生成された圧縮画像データＳ５３
は、メモリ等に記憶保持される。
路５３においてハフマン符号化され、圧縮画像データＳ
５３が生成される。生成された圧縮画像データＳ５３
は、メモリ等に記憶保持される。
【０００８】図６（Ｂ）は、ＪＰＥＧデータ伸張の処理
を示すブロック図である。ＪＰＥＧデータ伸張は、ＪＰ
ＥＧ圧縮により生成された圧縮画像データＳ５３の伸張
を行う。
を示すブロック図である。ＪＰＥＧデータ伸張は、ＪＰ
ＥＧ圧縮により生成された圧縮画像データＳ５３の伸張
を行う。
【０００９】圧縮画像データＳ５３は、復号化演算処理
回路５４においてハフマン復号化され、量子化データＳ
５４が生成される。ハフマン符号化は可逆符号化である
ので、復号化された量子化データＳ５４は符号化前の量
子化データＳ５２と同じである。
回路５４においてハフマン復号化され、量子化データＳ
５４が生成される。ハフマン符号化は可逆符号化である
ので、復号化された量子化データＳ５４は符号化前の量
子化データＳ５２と同じである。
【００１０】量子化データＳ５４は、逆量子化演算処理
回路５５において逆量子化演算され、ＤＣＴ係数Ｓ５５
が生成される。ＤＣＴ係数Ｓ５５は、量子化前のＤＣＴ
係数Ｓ５１に対して、量子化演算処理回路５２にて生じ
る量子化誤差を含んだ係数である。
回路５５において逆量子化演算され、ＤＣＴ係数Ｓ５５
が生成される。ＤＣＴ係数Ｓ５５は、量子化前のＤＣＴ
係数Ｓ５１に対して、量子化演算処理回路５２にて生じ
る量子化誤差を含んだ係数である。
【００１１】ＤＣＴ係数Ｓ５５は、ＤＣＴ演算処理回路
５６において逆方向のＤＣＴ演算が行われ、空間領域の
画像データＳ５６が復元される。復元される画像データ
Ｓ５６は、原画像データＳ５０に対してＤＣＴ誤差と量
子化誤差を含んでいる。
５６において逆方向のＤＣＴ演算が行われ、空間領域の
画像データＳ５６が復元される。復元される画像データ
Ｓ５６は、原画像データＳ５０に対してＤＣＴ誤差と量
子化誤差を含んでいる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】ＪＰＥＧデータ圧縮に
より生成される圧縮画像データは、ＤＣＴ誤差と量子化
誤差を含む。この時、人間の視覚特性は空間周波数が高
いほど検知能力が低いことから、空間周波数成分が高い
部分ほど粗めに量子化を行い、情報量を節約するのが一
般的である。よって、特に量子化誤差については、画像
において空間周波数成分が高い部分に生じやすい。誤差
を含んだ圧縮画像データを伸張すると、原画像を忠実に
再現することができない。
より生成される圧縮画像データは、ＤＣＴ誤差と量子化
誤差を含む。この時、人間の視覚特性は空間周波数が高
いほど検知能力が低いことから、空間周波数成分が高い
部分ほど粗めに量子化を行い、情報量を節約するのが一
般的である。よって、特に量子化誤差については、画像
において空間周波数成分が高い部分に生じやすい。誤差
を含んだ圧縮画像データを伸張すると、原画像を忠実に
再現することができない。
【００１３】本発明の目的は、誤差の少ないディジタル
画像のデータ圧縮およびデータ伸張装置を提供すること
である。
画像のデータ圧縮およびデータ伸張装置を提供すること
である。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明のディジタル画像
のデータ圧縮装置は、外部から供給される入力画像デー
タを離散コサイン変換して圧縮画像データを生成する画
像データ圧縮手段と、前記画像データ圧縮手段にて生成
される圧縮画像データを逆方向に離散コサイン変換して
伸張画像データを生成する画像データ伸張手段と、入力
画像データと前記画像データ伸張手段にて生成される伸
張画像データとの差分をとり誤差データを生成する差分
手段とを有する。
のデータ圧縮装置は、外部から供給される入力画像デー
タを離散コサイン変換して圧縮画像データを生成する画
像データ圧縮手段と、前記画像データ圧縮手段にて生成
される圧縮画像データを逆方向に離散コサイン変換して
伸張画像データを生成する画像データ伸張手段と、入力
画像データと前記画像データ伸張手段にて生成される伸
張画像データとの差分をとり誤差データを生成する差分
手段とを有する。
【００１５】また、本発明のディジタル画像のデータ伸
張装置は、画像データを圧縮することにより生成される
圧縮画像データと圧縮画像データの復元画像と原画像と
の差を表す誤差データから復元画像データを生成するデ
ィジタル画像の伸張装置であって、圧縮画像データを逆
方向に離散コサイン変換して伸張画像データを生成する
画像データ伸張手段と、誤差データと前記画像データ伸
張手段にて生成される伸張画像データの加算を行い復元
画像データを生成する復元画像データ生成手段とを有す
る。
張装置は、画像データを圧縮することにより生成される
圧縮画像データと圧縮画像データの復元画像と原画像と
の差を表す誤差データから復元画像データを生成するデ
ィジタル画像の伸張装置であって、圧縮画像データを逆
方向に離散コサイン変換して伸張画像データを生成する
画像データ伸張手段と、誤差データと前記画像データ伸
張手段にて生成される伸張画像データの加算を行い復元
画像データを生成する復元画像データ生成手段とを有す
る。
【００１６】
【作用】データ圧縮装置は、入力画像をデータ圧縮して
圧縮画像データを生成した後に、生成された圧縮画像デ
ータに含まれている誤差データを検出することにより、
入力画像のデータ圧縮処理により失われた画像情報を補
うことができる。データ伸張装置は、誤差データを用い
て圧縮画像データをデータ伸張することにより、誤差の
少ない画像を復元することができる。
圧縮画像データを生成した後に、生成された圧縮画像デ
ータに含まれている誤差データを検出することにより、
入力画像のデータ圧縮処理により失われた画像情報を補
うことができる。データ伸張装置は、誤差データを用い
て圧縮画像データをデータ伸張することにより、誤差の
少ない画像を復元することができる。
【００１７】
【実施例】図１は、本発明の実施例によるディジタル画
像のデータ圧縮装置およびデータ伸張装置を示す。原画
像１は圧縮装置１１においてデータ圧縮され、圧縮画像
データ６および圧縮誤差データ７が生成される。生成さ
れた圧縮画像データ６および圧縮誤差データ７は、伸張
装置１２においてデータ伸張され、復元画像１３が生成
される。
像のデータ圧縮装置およびデータ伸張装置を示す。原画
像１は圧縮装置１１においてデータ圧縮され、圧縮画像
データ６および圧縮誤差データ７が生成される。生成さ
れた圧縮画像データ６および圧縮誤差データ７は、伸張
装置１２においてデータ伸張され、復元画像１３が生成
される。
【００１８】圧縮装置１１には、原画像１が入力され
る。原画像１は、圧縮装置１１のＪＰＥＧ方式圧縮回路
２においてデータ圧縮され、圧縮画像データ６が生成さ
れる。ＪＰＥＧ方式圧縮回路２は、図６（Ａ）に示した
ようにＤＣＴを含む圧縮手順によりデータ圧縮を行う。
なお、圧縮回路２は、ＪＰＥＧ圧縮方式に限られず、そ
の他の不可逆圧縮方式によるデータ圧縮を行ってもよ
い。
る。原画像１は、圧縮装置１１のＪＰＥＧ方式圧縮回路
２においてデータ圧縮され、圧縮画像データ６が生成さ
れる。ＪＰＥＧ方式圧縮回路２は、図６（Ａ）に示した
ようにＤＣＴを含む圧縮手順によりデータ圧縮を行う。
なお、圧縮回路２は、ＪＰＥＧ圧縮方式に限られず、そ
の他の不可逆圧縮方式によるデータ圧縮を行ってもよ
い。
【００１９】ＪＰＥＧ方式圧縮回路２にてデータ圧縮さ
れた圧縮画像データ６は、ＪＰＥＧ方式伸張回路３にお
いてデータ伸張される。ＪＰＥＧ方式伸張回路３は、図
６（Ｂ）に示したように逆ＤＣＴを含む伸張手順により
データ伸張を行い、伸張画像Ｓ１を生成する。伸張画像
Ｓ１は、ＤＣＴ誤差と量子化誤差を含んでいる。
れた圧縮画像データ６は、ＪＰＥＧ方式伸張回路３にお
いてデータ伸張される。ＪＰＥＧ方式伸張回路３は、図
６（Ｂ）に示したように逆ＤＣＴを含む伸張手順により
データ伸張を行い、伸張画像Ｓ１を生成する。伸張画像
Ｓ１は、ＤＣＴ誤差と量子化誤差を含んでいる。
【００２０】伸張画像Ｓ１は、差分回路４に供給され
る。差分回路４は、原画像１と伸張画像Ｓ１の差分をと
り、誤差画像Ｓ２を生成する。誤差画像Ｓ２は、原画像
１のデータ圧縮により発生した誤差からなる画像であ
る。
る。差分回路４は、原画像１と伸張画像Ｓ１の差分をと
り、誤差画像Ｓ２を生成する。誤差画像Ｓ２は、原画像
１のデータ圧縮により発生した誤差からなる画像であ
る。
【００２１】誤差画像Ｓ２は、ハフマン符号化回路５に
おいて可逆圧縮方式のハフマン符号化が行われ、圧縮誤
差データ７が生成される。なお、ハフマン符号化以外の
符号化を行ったり、誤差画像Ｓ２を圧縮しないでそのま
ま誤差データ７を生成してもよい。
おいて可逆圧縮方式のハフマン符号化が行われ、圧縮誤
差データ７が生成される。なお、ハフマン符号化以外の
符号化を行ったり、誤差画像Ｓ２を圧縮しないでそのま
ま誤差データ７を生成してもよい。
【００２２】次に圧縮画像データ６と圧縮誤差データ７
の伸張を行う。伸張装置１２には、圧縮画像データ６と
圧縮誤差データ７が入力される。圧縮画像データ６は、
ＪＰＥＧ方式伸張回路８においてデータ伸張される。Ｊ
ＰＥＧ方式伸張回路８は、ＪＰＥＧ方式伸張回路３と同
じ伸張手順によりデータ伸張を行い、伸張画像Ｓ１’を
生成する。伸張画像Ｓ１’は、ＪＰＥＧ方式伸張回路３
にてデータ伸張される画像Ｓ１と同じ画像である。
の伸張を行う。伸張装置１２には、圧縮画像データ６と
圧縮誤差データ７が入力される。圧縮画像データ６は、
ＪＰＥＧ方式伸張回路８においてデータ伸張される。Ｊ
ＰＥＧ方式伸張回路８は、ＪＰＥＧ方式伸張回路３と同
じ伸張手順によりデータ伸張を行い、伸張画像Ｓ１’を
生成する。伸張画像Ｓ１’は、ＪＰＥＧ方式伸張回路３
にてデータ伸張される画像Ｓ１と同じ画像である。
【００２３】圧縮誤差データ７は、ハフマン復号化回路
９においてハフマン復号化が行われ、誤差画像Ｓ２’が
生成される。生成される誤差画像Ｓ２’は、ハフマン符
号化回路５にて符号化される前の誤差画像Ｓ２と同じ画
像である。ハフマン符号化は、可逆符号化方式だからで
ある。
９においてハフマン復号化が行われ、誤差画像Ｓ２’が
生成される。生成される誤差画像Ｓ２’は、ハフマン符
号化回路５にて符号化される前の誤差画像Ｓ２と同じ画
像である。ハフマン符号化は、可逆符号化方式だからで
ある。
【００２４】加算回路１０は、ＪＰＥＧ方式伸張回路８
にてデータ伸張された伸張画像Ｓ１’とハフマン復号化
回路９にて復号化された誤差画像Ｓ２’の加算を行う。
加算回路１０にて加算された画像が復元画像１３であ
る。復元画像１３は、原画像１の圧縮伸張画像Ｓ１’と
その誤差画像Ｓ２’の加算により得られるので、原理的
に原画像１と同じ画像に復元できる。なお、図１のデー
タ圧縮伸張装置を１つの構成で作成する場合はＪＰＥＧ
方式伸張回路３，８は１つの回路で実現することもでき
る。
にてデータ伸張された伸張画像Ｓ１’とハフマン復号化
回路９にて復号化された誤差画像Ｓ２’の加算を行う。
加算回路１０にて加算された画像が復元画像１３であ
る。復元画像１３は、原画像１の圧縮伸張画像Ｓ１’と
その誤差画像Ｓ２’の加算により得られるので、原理的
に原画像１と同じ画像に復元できる。なお、図１のデー
タ圧縮伸張装置を１つの構成で作成する場合はＪＰＥＧ
方式伸張回路３，８は１つの回路で実現することもでき
る。
【００２５】以上のように、原画像１についてＪＰＥＧ
方式のデータ圧縮により生成された圧縮画像データ６
と、ＪＰＥＧ方式のデータ圧縮により発生する誤差画像
Ｓ２の圧縮誤差データ７を生成することにより、誤差を
含まない画像１３を復元することができる。ただし、差
分回路等で丸め込みを行うことなどにより多少の誤差を
生じさせてもよい。
方式のデータ圧縮により生成された圧縮画像データ６
と、ＪＰＥＧ方式のデータ圧縮により発生する誤差画像
Ｓ２の圧縮誤差データ７を生成することにより、誤差を
含まない画像１３を復元することができる。ただし、差
分回路等で丸め込みを行うことなどにより多少の誤差を
生じさせてもよい。
【００２６】なお、符号化回路５は、ハフマン符号化の
みを行うのではなく、量子化処理を行ってからハフマン
符号化を行い、圧縮誤差データ７を生成してもよい。量
子化を行えば、より高圧縮を行うことが可能である。ま
た、ハフマン符号化等の可逆圧縮の代わりに不可逆圧縮
を行ってもよい。量子化や不可逆圧縮を行うと、復元画
像１３に多少の誤差が含まれる可能性があるが、誤差画
像Ｓ２を高圧縮することができるので、圧縮誤差データ
７のデータ量を少なくすることができる。
みを行うのではなく、量子化処理を行ってからハフマン
符号化を行い、圧縮誤差データ７を生成してもよい。量
子化を行えば、より高圧縮を行うことが可能である。ま
た、ハフマン符号化等の可逆圧縮の代わりに不可逆圧縮
を行ってもよい。量子化や不可逆圧縮を行うと、復元画
像１３に多少の誤差が含まれる可能性があるが、誤差画
像Ｓ２を高圧縮することができるので、圧縮誤差データ
７のデータ量を少なくすることができる。
【００２７】本実施例により、原画像をデータ圧縮およ
びデータ伸張を行ったシミュレーション結果を次に示
す。図２は、データ圧縮およびデータ伸張の対象となる
原画像を示すグラフである。原画像は、水平方向に並ん
だ８つの画素から構成される。グラフは、横軸が画素位
置を表し、縦軸が画素位置に対応する画素レベルを表
す。８つの画素の位置は、それぞれ１から８で表されて
いる。画素レベルは０から２５５までの８ビットで表さ
れる。画素位置が５の画素レベルは０であり、その他の
１から４までと６から８までの画素位置の画素レベルは
約２００である。つまり、画素レベルは、中央付近の画
素位置５の１つの画素のみが０であり、その他の７つの
画素は約２００である。
びデータ伸張を行ったシミュレーション結果を次に示
す。図２は、データ圧縮およびデータ伸張の対象となる
原画像を示すグラフである。原画像は、水平方向に並ん
だ８つの画素から構成される。グラフは、横軸が画素位
置を表し、縦軸が画素位置に対応する画素レベルを表
す。８つの画素の位置は、それぞれ１から８で表されて
いる。画素レベルは０から２５５までの８ビットで表さ
れる。画素位置が５の画素レベルは０であり、その他の
１から４までと６から８までの画素位置の画素レベルは
約２００である。つまり、画素レベルは、中央付近の画
素位置５の１つの画素のみが０であり、その他の７つの
画素は約２００である。
【００２８】図３は、図２の原画像をＪＰＥＧデータ圧
縮した後にＪＰＥＧデータ伸張した圧縮伸張画像のシミ
ュレーション結果を示す。圧縮伸張画像は、全体的に誤
差を含んでおり、特に画素５において大きな誤差を含ん
でいる。原画像において画素５は、両隣の画素に比べて
画素レベルの差が激しい画素である。
縮した後にＪＰＥＧデータ伸張した圧縮伸張画像のシミ
ュレーション結果を示す。圧縮伸張画像は、全体的に誤
差を含んでおり、特に画素５において大きな誤差を含ん
でいる。原画像において画素５は、両隣の画素に比べて
画素レベルの差が激しい画素である。
【００２９】図４は、図３の圧縮伸張画像の原画像に対
する誤差画像を示す。誤差画像は、原画像と圧縮伸張画
像との差分をとることにより得られる画像である。誤差
画像は、正の画素レベルと負の画素レベルを含み、約−
３０から＋５０までの間の誤差レベルを示している。
する誤差画像を示す。誤差画像は、原画像と圧縮伸張画
像との差分をとることにより得られる画像である。誤差
画像は、正の画素レベルと負の画素レベルを含み、約−
３０から＋５０までの間の誤差レベルを示している。
【００３０】圧縮装置により生成される圧縮データは、
原画像をＪＰＥＧデータ圧縮した圧縮画像データと図４
の誤差画像をハフマン符号化した圧縮誤差データの２つ
である。
原画像をＪＰＥＧデータ圧縮した圧縮画像データと図４
の誤差画像をハフマン符号化した圧縮誤差データの２つ
である。
【００３１】図５は、本実施例により圧縮画像データと
圧縮誤差データを伸張合成した復元画像を示す。原画像
の圧縮画像データはＪＰＥＧ伸張されて、図３と同じ圧
縮伸張画像が生成される。圧縮誤差データはハフマン復
号化されて、図４と同じ誤差画像が生成される。復元画
像は、図３の圧縮伸張画像と図４の誤差画像を加算する
ことにより得られる。復元画像は、図２の原画像と同じ
画像に復元され、誤差は生じない。
圧縮誤差データを伸張合成した復元画像を示す。原画像
の圧縮画像データはＪＰＥＧ伸張されて、図３と同じ圧
縮伸張画像が生成される。圧縮誤差データはハフマン復
号化されて、図４と同じ誤差画像が生成される。復元画
像は、図３の圧縮伸張画像と図４の誤差画像を加算する
ことにより得られる。復元画像は、図２の原画像と同じ
画像に復元され、誤差は生じない。
【００３２】原画像が白黒画像のときには、各画素につ
いてのグレーレベルがデータ圧縮およびデータ伸張の対
象となる。原画像がカラー画像のときには、画像を輝度
信号と色信号に分離して、それぞれの信号レベルについ
て圧縮および伸張を行う。例えば、画像がＹＣｒＣｂ画
像であるときには、Ｙ信号（輝度信号）とＣｒ信号（色
信号）とＣｂ信号（色信号）に分離した後にそれぞれ別
々にデータ圧縮およびデータ伸張を行えばよい。
いてのグレーレベルがデータ圧縮およびデータ伸張の対
象となる。原画像がカラー画像のときには、画像を輝度
信号と色信号に分離して、それぞれの信号レベルについ
て圧縮および伸張を行う。例えば、画像がＹＣｒＣｂ画
像であるときには、Ｙ信号（輝度信号）とＣｒ信号（色
信号）とＣｂ信号（色信号）に分離した後にそれぞれ別
々にデータ圧縮およびデータ伸張を行えばよい。
【００３３】本実施例の伸張装置では、圧縮装置により
生成された圧縮画像データと圧縮誤差データの両方を用
いてデータ伸張を行い復元画像を生成する場合について
述べたが、必要に応じて圧縮画像データのみを用いて伸
張を行い復元画像を生成してもよい。圧縮画像データの
みを伸張した際には、画質は落ちるが従来のようにＪＰ
ＥＧ方式による復元画像を生成することができる。
生成された圧縮画像データと圧縮誤差データの両方を用
いてデータ伸張を行い復元画像を生成する場合について
述べたが、必要に応じて圧縮画像データのみを用いて伸
張を行い復元画像を生成してもよい。圧縮画像データの
みを伸張した際には、画質は落ちるが従来のようにＪＰ
ＥＧ方式による復元画像を生成することができる。
【００３４】標準画質の復元画像を得たいときには、圧
縮画像データのみを用いて復元画像を生成し、高画質の
復元画像を得たいときには、圧縮画像データと圧縮誤差
データの両方を用いて復元画像を生成するように伸張装
置で選択できるようにしてもよい。
縮画像データのみを用いて復元画像を生成し、高画質の
復元画像を得たいときには、圧縮画像データと圧縮誤差
データの両方を用いて復元画像を生成するように伸張装
置で選択できるようにしてもよい。
【００３５】ＤＣＴ等のように空間領域から空間周波数
領域に変換を行う圧縮方式のみにより画像の圧縮を行う
と、誤差が空間的に伝播して誤差が画像内で広がりを持
ってしまう。
領域に変換を行う圧縮方式のみにより画像の圧縮を行う
と、誤差が空間的に伝播して誤差が画像内で広がりを持
ってしまう。
【００３６】原画像をデータ圧縮処理して圧縮画像デー
タを生成し、圧縮画像データと原画像を比較して誤差デ
ータを生成し、誤差データに対してハフマン符号化等に
よる可逆圧縮を行えば、伸張装置により生成される復元
画像には誤差が生じない。
タを生成し、圧縮画像データと原画像を比較して誤差デ
ータを生成し、誤差データに対してハフマン符号化等に
よる可逆圧縮を行えば、伸張装置により生成される復元
画像には誤差が生じない。
【００３７】誤差データを不可逆圧縮すれば誤差データ
を高圧縮することができる。不可逆圧縮を行うことによ
り復元画像に多少の誤差が生じるが、その誤差は画像全
体に一様の確率で生じるので、画像の一部に誤差が集中
的に発生することがなく、誤差が視覚的に目立たない。
を高圧縮することができる。不可逆圧縮を行うことによ
り復元画像に多少の誤差が生じるが、その誤差は画像全
体に一様の確率で生じるので、画像の一部に誤差が集中
的に発生することがなく、誤差が視覚的に目立たない。
【００３８】また、本実施例は、従来より用いられてい
るＪＰＥＧ方式圧縮回路またはＪＰＥＧ方式伸張回路を
そのまま取り込んでいるので、ＪＰＥＧ方式を活かした
まま実現することができる。
るＪＰＥＧ方式圧縮回路またはＪＰＥＧ方式伸張回路を
そのまま取り込んでいるので、ＪＰＥＧ方式を活かした
まま実現することができる。
【００３９】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組合わせ等が可能なことは当業者に自
明であろう。
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組合わせ等が可能なことは当業者に自
明であろう。
【００４０】
【発明の効果】データ圧縮装置は、入力画像を離散コサ
イン変換して圧縮画像データを生成した後に圧縮画像デ
ータに含まれる誤差データを検出し、データ伸張装置
は、圧縮画像データと誤差データを用いることにより、
誤差の少ない画像を復元することができる。離散コサイ
ン変換の利点を保ちつつ、復元画像の画質を向上させる
ことができる。
イン変換して圧縮画像データを生成した後に圧縮画像デ
ータに含まれる誤差データを検出し、データ伸張装置
は、圧縮画像データと誤差データを用いることにより、
誤差の少ない画像を復元することができる。離散コサイ
ン変換の利点を保ちつつ、復元画像の画質を向上させる
ことができる。
【図１】本発明の実施例によるディジタル画像のデータ
圧縮装置およびデータ伸張装置を示すブロック図であ
る。
圧縮装置およびデータ伸張装置を示すブロック図であ
る。
【図２】データ圧縮およびデータ伸張の対象となる原画
像を示すグラフである。
像を示すグラフである。
【図３】図２の原画像をＪＰＥＧデータ圧縮した後にＪ
ＰＥＧデータ伸張した圧縮伸張画像のシミュレーション
結果を示すグラフである。
ＰＥＧデータ伸張した圧縮伸張画像のシミュレーション
結果を示すグラフである。
【図４】図３の圧縮伸張画像の原画像に対する誤差画像
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図５】本実施例により圧縮画像データと圧縮誤差デー
タを伸張した復元画像を示すグラフである。
タを伸張した復元画像を示すグラフである。
【図６】ＪＰＥＧデータ圧縮とＪＰＥＧデータ伸張の処
理手順を示す。図６（Ａ）はＪＰＥＧデータ圧縮の処理
を示すブロック図であり、図６（Ｂ）はＪＰＥＧデータ
伸張の処理を示すブロック図である。
理手順を示す。図６（Ａ）はＪＰＥＧデータ圧縮の処理
を示すブロック図であり、図６（Ｂ）はＪＰＥＧデータ
伸張の処理を示すブロック図である。
１ 原画像 ２ ＪＰＥＧ方式圧縮回路 ３ ＪＰＥＧ方式伸張回路 ４ 差分回路 ５ ハフマン符号化回路 ６ 圧縮画像データ ７ 圧縮誤差データ ８ ＪＰＥＧ方式伸張回路 ９ ハフマン復号化回路 １０ 加算回路 １１ 圧縮装置 １２ 伸張装置 １３ 復元画像 Ｓ１，Ｓ１’ 伸張画像 Ｓ２，Ｓ２’ 誤差画像 ５１ ＤＣＴ演算処理回路 ５２ 量子化演算処理回路 ５３ 符号化演算処理回路 ５４ 復号化演算処理回路 ５５ 逆量子化演算処理回路 ５６ ＤＣＴ演算処理回路 Ｓ５０ 原画像データ Ｓ５１ ＤＣＴ係数 Ｓ５２ 量子化データ Ｓ５３ 圧縮画像データ Ｓ５４ 量子化データ Ｓ５５ ＤＣＴ係数 Ｓ５６ 復元画像データ
Claims (4)
- 【請求項１】 外部から供給される入力画像データを離
散コサイン変換して圧縮画像データを生成する画像デー
タ圧縮手段（２）と、 前記画像データ圧縮手段にて生成される圧縮画像データ
を逆方向に離散コサイン変換して伸張画像データを生成
する画像データ伸張手段（３）と、 入力画像データと前記画像データ伸張手段にて生成され
る伸張画像データとの差分をとり誤差データを生成する
差分手段（４）とを有するディジタル画像のデータ圧縮
装置。 - 【請求項２】 さらに、前記差分手段にて生成される誤
差データを圧縮する誤差データ圧縮手段（５）を有する
請求項１記載のディジタル画像のデータ圧縮装置。 - 【請求項３】 画像データを圧縮することにより生成さ
れる圧縮画像データと圧縮画像データの復元画像と原画
像との差を表す誤差データから復元画像データを生成す
るディジタル画像の伸張装置であって、 圧縮画像データを逆方向に離散コサイン変換して伸張画
像データを生成する画像データ伸張手段（８）と、 誤差データと前記画像データ伸張手段にて生成される伸
張画像データの加算を行い復元画像データを生成する復
元画像データ生成手段（１０）とを有するディジタル画
像のデータ伸張装置。 - 【請求項４】 画像データを圧縮することにより生成さ
れる圧縮画像データと圧縮画像データの復元画像と原画
像との差を表す誤差データを圧縮することにより生成さ
れる圧縮誤差データから復元画像データを生成するディ
ジタル画像の伸張装置であって、 圧縮画像データを逆方向の離散コサイン変換して伸張画
像データを生成する画像伸張手段（８）と、 圧縮誤差データを伸張して誤差データを生成する誤差伸
張手段（９）と、 前記誤差伸張手段にて生成される誤差データと前記画像
伸張手段にて生成される伸張画像の加算を行い復元画像
を生成する復元画像生成手段（１０）とを有するディジ
タル画像のデータ伸張装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2964494A JPH07240920A (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | ディジタル画像データの圧縮および伸張 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2964494A JPH07240920A (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | ディジタル画像データの圧縮および伸張 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07240920A true JPH07240920A (ja) | 1995-09-12 |
Family
ID=12281810
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2964494A Pending JPH07240920A (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | ディジタル画像データの圧縮および伸張 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07240920A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6021224A (en) * | 1997-03-28 | 2000-02-01 | International Business Machines Corporation | Multiresolution lossless/lossy compression and storage of data for efficient processing thereof |
| US6052416A (en) * | 1996-10-09 | 2000-04-18 | Nec Corporation | Data processor and data receiver |
| JP2011258240A (ja) * | 2006-03-17 | 2011-12-22 | Nec Corp | ３次元データ処理システム |
-
1994
- 1994-02-28 JP JP2964494A patent/JPH07240920A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6052416A (en) * | 1996-10-09 | 2000-04-18 | Nec Corporation | Data processor and data receiver |
| US6021224A (en) * | 1997-03-28 | 2000-02-01 | International Business Machines Corporation | Multiresolution lossless/lossy compression and storage of data for efficient processing thereof |
| US6141445A (en) * | 1997-03-28 | 2000-10-31 | International Business Machines Corporation | Multiresolution lossless/lossy compression and storage of data for efficient processing thereof |
| JP2011258240A (ja) * | 2006-03-17 | 2011-12-22 | Nec Corp | ３次元データ処理システム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20021112 |